Giáo trình Thiết kế điện công trình - Chương 2: Tính toán phụ tải điện công trình

ng sáng: 
Nhiệt độ màu: Tm = 2500 ÷ 3000(0K) 
Chỉ số hoàn màu: IRC = 100 
Quang hiệu: 𝜂 = 7 ÷ 38(lm/w) 
Tuổi thọ: 1000(h) 
- Iđèn = 
𝑃đ
𝑈𝑝
 (Với: P- công suất đèn; U- điện áp 2 dầu cực) 
2. Bóng đèn halogen: 
- Bóng đèn halogen: có tuổi thọ cao gấp 20 lần đen NS nhưng giá thành cao gấp 20 
lần NS 
- Thông số đèn halogen: 
Nhiệt độ màu: Tm = 2900(0K) 
Chỉ số hoàn màu: IRC = 100 
Quang hiệu: 𝜂 = 21 ÷ 27(lm/w) 
Tuổi thọ: 2000 ÷ 3000(h) 
3. Bóng đèn huỳnh quang:(HQ) 
- Đèn huỳnh quang còn gọi là đèn trần (không có chụp đèn) 
- Công suất bóng đèn HQ tăng khi chiều dài tăng 
Thiết Kế Điện Công Trình 
52 
- Ánh sáng đèn huỳnh quang là ánh sáng thứ cấp, đèn huỳnh quang sử dụng điện 
xoay chiều 1 pha (f = 50Hz), nên dòng điện qua đèn đổi chiều 50 (lần/giây). Vì 
vậy số lượng bóng đèn sử dụng trong phòng < 20 (bóng). 
- Nên số lượng bóng trong phòng ≥20 (bóng) thì phải phân chia các bóng đèn đều 
nhau trên 2 hoặc 3 pha. Nếu không sẽ gây khó chịu cho mắt và có ảo giác cho 
người sử dụng. 
- Thông số đèn huỳnh quang: 
Nhiệt độ màu: Tm = 2800(0K) ÷ 6500 (0K) 
Chỉ số hoàn màu: IRC = 55 ÷ 92 
Quang hiệu: 𝜂 = 40 ÷ 105(lm/w) 
Tuổi thọ: 7000 ÷ 10000(h) 
- Đối với đèn huỳnh quang ngoài bóng đèn còn có chấn lưu. 
- Khi điện áp đặt vào đèn huỳnh quang sụt giảm 15% so với điện áp định mức hoặc 
nhiệt độ môi trường nơi đặt đèn xuống dưới 50C thì đèn rất khó bậc sáng. 
IHQ = 
𝑷đ +𝑷𝒄𝒍
𝑼𝒑 𝒄𝒐𝒔𝝋
Với : 
Pđ (W): công suất đèn. 
Pcl (W): công suất chấn lưu 
Pcl =
𝑷đ
𝟑÷𝟒
4. Bóng đèn Compacte: (CP)(hay đèn tiết kiệm năng lượng(TKNL) 
- Bóng đèn Compacte tiêu thụ ít điện năng lại cho quang thông lớn. Bộ phận khởi 
động và chấn lưu là mạch điện tuer nhỏ gọn nằm ngay trong đuôi đèn dễ lắp đặt 
như đèn nung sáng, có tuổi thọ cao, kích thước nhỏ gọn. 
- Đèn sáng ngay khi bậc, không có thời gian mồi đèn 
- Khi điện áp sụt giảm 50% đèn vẫn sáng, tuy không đạt đến quang thông tiêu 
chuẩn của nhà sản xuất đã cho. 
IHQ = 
𝑷đ 
𝑼𝒑 𝒄𝒐𝒔𝝋
 Với : 
Pđ (W): công suất đèn. 
 Up (V): điện áp đặt vào 2 đầu cực của đèn 
 Cosφ: hệ số công suất của đèn 
 Cos = 0,96 
5. Bóng đèn cảm ứng điện từ: 
- Bóng đèn cảm ứng điện từ: làm việc trên nguyên lý cảm ứng điện từ, không có 
điện cực, tuổi thọ cao. 
- Thường sử dụng trong phòng ngủ. 
Thiết Kế Điện Công Trình 
53 
- Thông số đèn cảm ứng: 
Nhiệt độ màu: Tm = 3000(0K) ÷ 4000 (0K) 
Chỉ số hoàn màu: IRC > 80 
Quang hiệu: 𝜂 = 65 ÷ 70(lm/w) 
Tuổi thọ: 6000(h) 
6. Đèn phóng điện: 
- Đèn phóng điện có 2 loại: - Đèn phóng điện lóe sáng; - Đèn phóng điện hồ quang. 
- Đèn phóng điện lóe sáng có 2 loại: - Đèn lóe; - Đèn ống cao thế 
- Đèn phóng điện hồ quang có 3 loại tùy theo áp suất có trong hồ đèn 
Đèn hồ quang áp suất thấp 
Đèn hồ quang áp suất cao 
 Đèn hồ quang áp suất cực cao 
- Đèn hơi Natri áp suất. 
- Đèn hơi Natri áp suất cao. 
Thiết Kế Điện Công Trình 
54 
Bài 4: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG TRONG NHÀ 
I. Phương pháp chọn đèn, loại đèn, chiều cao treo đèn, bố trí đèn: 
1. Chọn chụp đèn: 
- Để tạo sự đồng đều ánh sáng hay tạo không gian có ánh sáng như ban ngày người 
ta thiết kế ra nhiều loại chụp đèn (loại độc đáo hay đơn giản). Khi thiết kế cần 
phải lựa chọn loại chụp đèn phù hợp với yêu cầu sử dụng ánh sáng, phù hợp với 
màu sắc trần, tường nhưng chủ yếu phải tạo tiaanj nghi cho người sử dunhj và có 
sự hài hòa với nội thất của căn nhà. 
- Chọn chụp đèn trực chiếu: khi cần độ rọi cao, chiếu sáng tập trung vào mặt làm 
việc, không cần chú trọng chiếu sáng trần nhà. 
- Chọn chụp đèn bán trực tiếp khi cần độ rọi vừa phải (ngoài việc chiếu sáng mặt 
làm việc còn cần chiếu sáng trần nhà để quan sát các trang trí trên trần). 
- Chọn chụp đèn toàn chiếu cho những nơi đi dạo, phòng chờ, sảnh chờ, lối đi 
xuyên qua như hành lang. 
2. Chọn chiều cao treo đèn: 
- Đối với những căn hộ chỉ sử dụng làm phòng ngủ, nên treo đèn trên tường hoặc 
bố trí các giá đỡ đặt trên sàn. 
- Đối với các công trình công cộng khi cần tạo không gian sáng, rộng lớn, nên chọn 
cách treo đèn sát trần hoặc âm trần như siêu thị, hội trường, nhà thi đấu. 
- Độ cao treo đèn hợp lý để có ánh sáng hiệu quả, tiết kiệm điện năng và đảm bảo 
an toàn cho người sử dụng. 
- Đèn treo trên trần phải cách sàn ≥ 2,5m để đảm bảo an toàn. Khi đặt đèn trên 
tường thì có thể < 2,5m 
3. Bố trí đèn: 
- Bố trí đèn trong một căn phòng phụ thuộc nhu cầu phân bố ánh sáng, kết cấu trần 
nhà và cr yêu cầu về thẩm mỹ. 
- Sau khi lựa chọn loại đèn và loại chụp đèn thích hợp, chọn cách bố trí phù hợp 
nhằm thỏa mãn nhu cầu về chiếu sáng và trang trí, ta cần tiến hành để tính toán để 
xác định số lượng đèn, chiếu sáng đèn. 
II. Phương pháp tính chiếu sáng trong nhà theo hệ số lợi dụng quang thông: 
Phương pháp quang thông được sử dụng để tính chiếu sáng cho các văn phòng có nhu 
cầu chiếu sáng chung đều. Căn cứ vào kết quả tính toán để xác định số bóng đèn cần 
thiết theo loại đèn đã chọn. 
❖ Phương pháp tính chiếu sáng: 
Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông tính chiếu sáng phụ tải hộ gia đình được 
thực hiện theo các bước sau: 
- Bước 1: Căn cứ vào công năng của căn phòng chọn độ rọi tiêu chuẩn Emin(lux), 
tra phụ lục (1.11 ÷ 1.14) / (265/273). 
- Bước 2: Tính chiều cao tính toán htt: 
❖ Xác định mặt làm việc (Chiều cao mặt làm việc): hlv (m): là khoảng cách từ nơi làm 
việc đến mặt sàn nằm ngang hay mặt đứng (tường, bảng hoặc giá sách). 
- Trong phòng học mặt làm việc là mặt bàn, mặt bảng. 
Thiết Kế Điện Công Trình 
55 
- Trong trường mẫu giáo mặt làm việc là mặt sàn nhà. Trong xí nghiệp may mặt làm việc 
là mặt bàn máy may. 
❖ Chiều cao treo đèn: hđ(m): là khoản cách từ trần nhà tới đèn phụ thuộc vào loại chụp 
đèn và phương thức chiếu sáng, phụ thuộc vị trí ánh sáng từ đèn đến mặt làm việc. 
- Đối với các căn phòng thấp có thể đặt đèn sát trần hoặc âm trần. 
- Đối với xưởng sản xuất có không gian rộng, cao có thể treo đèn thành từng dàn với chiều 
cao hợp lý để tận dụng ánh sáng từ đèn đến mặt làm việc. 
- Trường hợp đèn đặt sát trần, đèn đặt âm trần hoặc đèn đặt trong các hộp đèn, chiếu sáng 
lên trần nhà, ánh sáng từ trần nhà phản xạ xuống mặt làm việc, khi tính toán có thể chọn 
hđ = 0. 
htt = H – hlv – hđ 
 Với: 
 H(m): chiều cao căn phòng 
 hlv (m): chiều cao làm việc 
 hđ (m): chiều cao treo đèn 
- Bước 3: Tính diện tích căn phòng S(m2) và chỉ số hình phòng 
φ = 
𝑺
𝒉𝒕𝒕 (𝒂+𝒃)
 ⟹ S = φ 𝒉𝒕𝒕 (𝒂 + 𝒃) 
Với: Chỉ số hình phòng φ tra theo bảng phụ lục (1.21/277) 
φ: chỉ số hình phòng(chỉ số phụ thuộc hình dáng, kích thước hình phòng) 
htt (m): chiều cao tính toán 
a,b: chiều rộng, chiều dài căn phòng 
- Bước 4: Chọn loại đèn và chụp đèn có trên thị trường tùy ý 
- Bước 5: Chọn hệ số dự trữ K tra bảng (1.20/276) 
- Bước 6: Chọn bình suất ánh sáng Z = 0,8 hoặc Z = 0,9 
- Bước 7: Chọn màu sắc tường, trần để chọn phản xạ của trần nhà ρtr, phản xạ của tường ρt 
ρtr: hệ số phản xạ ánh sáng của trần nhà 
ρt: hệ số phản xạ ánh sáng của tường nhà 
Màu sắc trần và tường càng sáng sự phản xạ càng nhiều và lượng ánh sáng này bổ sung 
thêm phần ánh sáng từ nguồn sáng đưa tới mặt làm việc ⟹ giảm số lượng đèn ⟹ tiết kiệm điện 
năng. 
• Trần, tường sơn màu trắng: ρtr = 0,7; ρt = 0,5 
• Trần, tường sơn màu trắng vừa: ρtr = 0,5; ρt = 0,5 
• Trần, tường sơn màu nhạt: ρtr = 0,3; ρt = 0,3 
• Trần, tường sơn màu sẫm: ρtr = 0,1; ρt = 0,1 
• Trần nhà sơn màu rất trắng: ρtr = 0,7 
Thiết Kế Điện Công Trình 
56 
- Đối với nhà không có Lafont (bê tông trần hoặc lợp ngói, lợp tone) hoặc nhà có Lafont 
làm bằng vật liệu phản xạ ánh sáng kém như trần gỗ, sơn PU thì ρtr = 0,3. 
- Đối với những nơi có tường sẫm hoặc không có tường hoặc tường bằng kính thì ρt = 0,3 
- Đối với những nơi yêu cầu độ rọi cao để tiết kiệm người ta sử dụng sơn nước màu trắng 
hoặc màu sáng để tô tường và trần. 
- Bước 8: Tìm hệ số lợi dụng quang thông U tra bảng phụ lục (1.21/277) 
Nội suy tìm U: 
 U = 𝑼𝟏
(𝑼𝟐−𝑼𝟏)(𝝋−𝝋𝟏)
(𝝋𝟐−𝝋𝟏)
Với: 
φ1: giá trị liền kề trước φ 
φ2: giá trị liền kề sau φ 
U1: giá trị ứng với φ1 
U2: giá trị ứng với φ2 
- Bước 9: Tính quang thông trong toàn phòng F∑ (lumen)(lm) 
F∑ = 
𝑬𝒎𝒊𝒏 .𝑺 .𝑲
𝑼.𝒁
Với: 
Emin (lx)(lux): độ rọi tiêu chuẩn tra phụ lục (1.11÷1.13)/(265÷272) 
S(m2): diện tích căn phòng 
K: hệ số dự trữ tra bảng phụ lục (1.21/277) 
Z: tự chọn Z=0,8 hoặc Z= 0,9 
U: hệ số lợi dụng quang thông tra phụ lục (1.21/277) 
Note: Tùy theo cách bố trí đèn trên trần, trên tường để tính quang thông tại 1 vị trí đặt đèn Fvị trí 
 Fvị trí = 
𝐹∑
𝑁đ
 Nđ: số lượng bóng đèn 
- Bước 10: Tính số lượng bóng đèn cần thiết Nđ(bóng) 
Nđ = 
𝑭∑
𝑭đ
Với: Nđ: số lượng bóng đèn 
 Fđ (lm): quang thông của 1 bóng đèn 
- Bước 11: Tính số đèn tại 1 vị trí đặt đèn trong phòng 
nvị trí = 
𝑭𝒗ị 𝒕𝒓í
𝑭đ
Sau khi tính chọn số lượng đèn và xác định vị trí lắp đặt đèn ta lập bảng thống kê để xác định 
công suất tiêu thụ điện năng toàn bộ số đèn có trong 1 căn phòng ⇒ Tính tổng công suất tiêu thụ 
điện năng của tất cả các đèn có trong công trình. 
Thiết Kế Điện Công Trình 
57 
❖ Bài tập: 
1. Một phòng học của trường Đại học có kích thước: Dài: 12m; Rộng: 6m; Cao: 3,5m. 
Cho biết trần, tường đều sơn màu trắng. Phòng học sử dụng đèn huỳnh quang trần: 
Dài: 1,2m; công suất bóng 40W-220V, treo cách trần nhà 0,2m.Chiều cao bàn học 
0,8m. Tính số đèn cần có và vẽ mặt bằng bố trí đèn cho phòng học. 
2. Tính độ rọi tại bàn làm việc trong 1 phòng họp giáo viên của trường Đại học, kích 
thước phòng họp: Dài: 10m; rộng: 8m; cao: 4m. Biết phòng họp trần sơn nước trắng, 
tường sơn nước xanh nhạt, phòng họp đã bố trí 30 bóng đèn Compacte ánh sáng 
trắng, đặt âm trần có công suất mỗi bóng 26W-220V, quang thông 1 bóng đèn là 
Fđ = 1800(lm), bóng đèn được bố trí trong khóa inox đặt âm trần. Chiều cao bàn họp 
là 0,8m. 
3. Tính chọn đèn chiếu sáng và vẽ mặt bằng bố trí đèn cho 1 sàn thi đấu của nhà thể thao 
đa năng loại vừa có trên 1000 chỗ ngồi khán giả. Cho biết sàn thi đấu có kích thước: 
Rộng: 18m; dài: 36m; cao: 11,5m. Sử dụng các loại đèn phóng điện hồ quang Natri, 
công suất mỗi bóng P = 250w, quang thông Fđ = 25000(lm), treo trên dàn có thể điều 
chỉnh độ cao theo môn thi đấu (đèn có thể điều chỉnh trong khoảng hđ = 0m đến hđ = 
1,5m so với trần. Nhà thi đấu có lafont sơn màu trắng, tường sơn màu vàng nhạt. 
III. Phương pháp tính phụ tải hộ gia đình: 
- Phụ tải nhà ở gia đình bao gồm phụ tải chiếu sáng và phụ tải sinh hoạt (gồm các thiết bị 
điện trong nhà + ổ cấm). 
- Ổ cấm điện có công suất (1000W/1 ổ cấm) 
❖ Công thức tính Ptt chung: 
Ptt chung = Kc. ρo. S 
❖ Đối với phụ tải cùng Kc: 
Ptt chung = Kc ∑ 𝑷đ𝒎𝒊𝒏𝒊=𝟏 
❖ Đối với phụ tải khác Kc: 
Ptt chung = ∑ 𝑲𝒄 𝑷đ𝒎𝒊𝒏𝒊=𝟏 
 Với: 
 Ptt chung (KW): công suất tính toán của 1 căn hộ. 
 Kc: hệ số cần dùng tra bảng phụ lục (1.1 ÷1.2)/ (261 ÷262) 
 Pđmi (KW): công suất định mức của thiết bị sử dụng điện thứ I trong căn hộ 
 Ρ0 (KW/chỗ) (KW/m2): suất phụ tải 
Note: Khi công trình là chung cư hoặc công trình đa năng có nhiều căn hộ, có phụ tải khác nhau 
thì phải tính cho từng căn hộ và tổng hợp lại. 
Thiết Kế Điện Công Trình 
58 
IV. Phương pháp tính phụ tải công trình công cộng: 
- Nhà công cộng có thể là chung cư, nhà làm việc, trường học, siêu thị, bệnh viện, rạp 
chiếu phim, nhà thi đấu thể thao . Khi tính toán công suất điện, ta cần căn auws vào 
thiết kế thực tế để tính từng phần cụ thể. 
❖ Tính công suất điện cung cấp cho đèn chiếu sáng, các thiết bị điện sinh hoạt cố định và 
các thiết bị điện cấm vào ổ cấm cho từng căn hộ, từng phòng làm việc hay phòng học. 
Ptt = Kc Pnhóm căn hộ 
Với: 
 Ptt (KW): công suất tính toán của phụ tải, giá trị này được sử dụng làm căn cứ chọn công 
suất nguồn cung cấp. 
 Kc: hệ số cần dùng cho công trình (cho sẵn trong công trình) 
 Pnhóm căn hộ (KW): công suất tính toán của 1 căn hộ hay từng phòng làm việc, phòng học, 
phòng bệnh. 
❖ Tính công suất điện cho thiết bị điện chuyên dùng 
Ptt thiết bị = Kc ∑ 𝑃đ𝑚𝑐ă𝑛ℎộ, 𝑖𝑛𝑖=1 
Với: 
 Kc: hệ số cần dùng cho công trình (cho sẵn trong công trình) 
 Pnhóm căn hộ (KW): công suất định mức của thiết bị sử dụng điện chuyên dùng thứ i. 
❖ Tính công suất của các thiết bị điện dùng chung của toàn công trình như: bơm nước, 
thang máy, quạt thông gió. 
- Tính công suất điện cung cấp cho thang máy: 
Pthang máy = Kc ∑ (𝑃𝑛 √𝑇𝑆%𝑛𝑖=1 + Pđiều khiển) 
Với: 
 Kc: hệ số cần dùng của thang máy (tra bảng phụ lục 3.2/297) 
 Pn (KW): công suất động cơ chính của thang máy 
 √𝑇𝑆% : hệ số thời gian làm việc (√𝑇𝑆% = 0,15; 0,2; 0,4; 0,6) 
 Pđiều khiển: công suất điều khiển đèn, máy lạnh, trong thanh máy 
- Tính công suất điện cung cấp cho bơm nước. 
- Tính công suất điện cung cấp cho thiết bị sử dụng điện sử dụng chung ⟹ Sau khi tính ta 
thống kê lại các công suất theo bảng sau: 
Thiết Kế Điện Công Trình 
59 
STT Tên phụ, tải thiết bị Số 
lượng 
Công suất 
(KW)/(Hp) 
(1(Hp) = 
0,735(KW) 
Tổng cộng 
(Quy đổi KW) 
1 Thiết bị điện chiếu sáng Pcs (KW) 
2 Thiết bị điện sinh hoạt Psh (KW) 
3 Thiết bị điện sử dụng chung Pđộng lực = Pmax + niPi 
(KW) 
Với: 
 Pmax: công suất của thiết bị lớn nhất 
 Pi: công suất của thiết bị thứ i 
 ni: số thiết bị có cùng công suất 
⟹ Công suất điện tổng cộng của toàn công trình là: Ptt 
 ∑Ptt = 0,9(Pcs + Pđộng lực) 
 ⟹ Công suất này được chọn làm căn cứ để chọn công suất điện của nguồn cung cấp, là 
công suất máy biến áp hạ thế hoặc công suất máy phát điện. 
V. Phương pháp tính phụ tải công trình công nghiệp: 
- Phụ tải công trình công nghiệp: là loại phụ tải tính đến phần điện năng cung cấp cho các 
xí nghiệp, các nhà máy, các phần của các nhà máy công nghiệp bao gồm điện chiếu sáng, thiết bị 
điện sinh hoạt trong các xí nghiệp nhà máy, điện cung cấp cho các thiết bị sản xuất, các trang 
thiết bị phục vụ sản xuất tính theo từng máy hay tính theo từng phân xưởng, tính theo dây 
chuyền sản xuất, theo loại sản phẩm. 
 Ptt = Kc Pđm = Kc ρ0 S 
Với: Ptt (KW): công suất tính toán của phụ tải, giá trị này được sử dụng làm căn cứ chọn 
công suất nguồn cung cấp 
Kc: hệ số cần dùng (cho sẵn trong tiêu chuẩn) 
Pđm (KW): công suất định mức của thiết bị sử dụng điện 
Ρ0(W/m2); (W/sản phẩm): suất phụ tải 
STT Tên phụ tải thiết bị Số 
lượng 
Công suất 
(KW);(Hp) 
Tổng cộng (KW) 
1 Tính phụ tải điện chiếu sáng Pcs 
2 Tính phụ tải điện sinh hoạt Psh 
3 Tính tải động lực Pđộng lực = 
Tính tổng công suất tính toán: ∑ 𝑷𝒕𝒕 = Pcs + Psh + Pđộng lực 
Thiết Kế Điện Công Trình 
60 
Ví dụ: Cho dữ liệu như bảng sau 
STT Tên công trình ρođộng lực 
(W/m2) 
ρ0chiếu sáng 
(W/m2) 
Diện tích 
S(m2) 
Kc Ks 
1 Phòng điều hành hành chính 16 300 0,9 0,4 
2 Xưởng thiết kế mẫu 120 19 400 0,6 0,3 
3 Xưởng đo, cắt 350 19 400 0,8 0,5 
4 Xưởng may 1 250 15 500 0,8 0,7 
5 Xưởng may 2 280 15 500 0,8 0,7 
6 Xưởng hoàn thiện 300 19 350 0,6 0,3 
7 Kiểm tra, đóng gói 180 17 350 0,5 0,3 
8 Kho, xuất xưởng 50 12 800 0,5 0,2 
 Tìm công suất nguồn Ptt toàn cơ quan.